本發(fā)明涉及儲能變流器軟啟動，具體而言，涉及一種微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法及儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)。

背景技術：

1、儲能變流器在獨立交流微電網(wǎng)中孤島運行時，能夠為負載和其他分布式電源提供穩(wěn)定的電壓和頻率，同時提高可再生能源的消耗能力?，F(xiàn)有技術中，通常利用多個儲能變流器構成儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)，并在該儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的基礎上，采用主從控制方法以實現(xiàn)獨立交流微電網(wǎng)系統(tǒng)容量的靈活配置和其他分布式電源，例如電池單元間的精細化管理。

2、然而，當儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)作為微電網(wǎng)的主要電源時，容易存在帶載軟啟動的問題，即儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)帶負荷啟動時，由于各儲能變流器間啟動時間不同步以及單個儲能變流器過載能力較低，先開機的儲能變流器可能會因承受整個儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)額定頻率下的負載而出現(xiàn)過功率和過電流的現(xiàn)象，從而觸發(fā)保護，造成軟啟動失敗。其中，所謂軟啟動即為電力系統(tǒng)全停后的恢復，即在整個電網(wǎng)在經(jīng)受大的擾動或故障而發(fā)生大面積停電事故后，利用電力系統(tǒng)內部具有自啟動能力的機組或系統(tǒng)外電源即臨近電網(wǎng)的聯(lián)絡線支援來逐步恢復系統(tǒng)，最終實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)恢復正常運行狀態(tài)的過程。

3、現(xiàn)有的微電網(wǎng)帶載軟啟動方案主要由兩種，一種是在儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)電源啟動前，將所有負荷去除，待電源啟動后再將負荷分級投入；另一種是在儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的輸出端與微電網(wǎng)母線之間串聯(lián)設置一總負荷開關，以在儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)中各儲能變流器均啟動后，再關閉總負荷開關。

4、然而針對于方案一，當處于偏遠地區(qū)的獨立微電網(wǎng)時，負荷開關的分布比較分散，難以獨立控制，且負荷分級投入耗時較長。針對于方案二，由于總負荷開關的應用，會大大增加儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的成本和體積，還也增加了對儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的控制復雜程度，進而增加儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的故障率，降低了微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和使用壽命。

5、基于此，亟需一種微網(wǎng)帶載軟啟動的控制方案，以簡化儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的結構和體積，增強微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、延長其使用壽命。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的包括，例如，提供了一種微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法及儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)，其能夠簡化儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)的結構和體積，增強微電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、延長其使用壽命。

2、本發(fā)明的實施例可以這樣實現(xiàn)：

3、一方面，本發(fā)明提供一種微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法，應用于由多個儲能變流單機構成的儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)，所述儲能變流單機包括依次連接的儲能電池與儲能變流器，每一個儲能變流器的交流輸出端均分別通過繼電器與交流母線連接；所述儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)總線、控制單元，所述控制單元與各所述儲能變流器連接，各所述儲能變流器間通過所述數(shù)據(jù)總線連接，所述微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法包括以下步驟：

4、任選一儲能變流器為主機，其余各儲能變流器為從機，所述控制單元向所述主機發(fā)送軟啟動指令；所述主機通過所述數(shù)據(jù)總線向各所述從機廣播軟啟動指令；

5、接收軟啟動指令后，各所述繼電器保持斷開，所述主機和各所述從機均同步執(zhí)行恒壓恒頻的交流軟啟動，構建自身的逆變電壓；

6、所述主機和各所述從機均實時檢測自身的逆變電壓，并依據(jù)所述逆變電壓判斷所述交流軟啟動是否完成；

7、若所述主機、各所述從機對應的所述交流軟啟動均完成，所述主機向各所述從機廣播繼電器閉合信號；

8、各所述繼電器依據(jù)所述繼電器閉合信號閉合，以結束微電網(wǎng)帶載軟啟動。

9、優(yōu)選地，所述主機和各所述從機均同步執(zhí)行恒壓恒頻的交流軟啟動的步驟包括：

10、所述主機和各所述從機均以額定電壓為目標電壓，以額定頻率為目標功率，以預設斜率從零開始形成自身的逆變電壓；

11、在各所述從機形成所述逆變電壓時，所述主機實時通過所述數(shù)據(jù)總線向各所述從機發(fā)送相角同步信號，以實現(xiàn)主從機相位同步。

12、優(yōu)選地，當所述主機產(chǎn)生第一逆變電壓，各所述從機產(chǎn)生第二逆變電壓時，所述在各所述從機形成所述逆變電壓時，所述主機實時向各所述從機發(fā)送相角同步信號的步驟包括：

13、所述主機實時監(jiān)測所述第一逆變電壓所對應的相角值；并判斷所述相角值是否等于預設相角值；

14、當所述相角值等于預設相角值時，所述主機通過所述數(shù)據(jù)總線向各所述從機廣播相角同步信號；

15、各所述從機采用局域網(wǎng)接收中斷的方式接收所述相角同步信號，并依據(jù)所述相角同步信號將自身各第二逆變電壓所對應的相角值調整為預設相角值。

16、優(yōu)選地，所述主機和各所述從機均實時檢測所述逆變電壓，并依據(jù)所述逆變電壓判斷所述交流軟啟動是否完成的步驟包括：

17、實時檢測自身逆變電壓所對應的幅值及頻率；

18、判斷所述幅值與目標幅值間的差值是否小于或等于第一預設誤差；若小于或等于，則判斷所述頻率與目標頻率間的差值是否小于或等于第二預設誤差；若小于或等于，則判定所述交流軟啟動完成。

19、優(yōu)選地，所述主機和各所述從機均實時判斷所述交流軟啟動是否完成的步驟之后還包括：

20、當各所述從機所對應的交流軟啟動均完成后，各所述從機均通過所述數(shù)據(jù)總線向所述主機發(fā)送第一成功標志位信號；

21、當所述主機所對應的交流軟啟動完成后，產(chǎn)生自身成功標志位信號；

22、所述主機依據(jù)各所述第一成功標志位信號及自身成功標志位信號，產(chǎn)生預閉合標志置位信號。

23、優(yōu)選地，所述主機向各所述從機廣播繼電器閉合信號的步驟包括：

24、當所述主機、各所述從機對應的所述交流軟啟動均完成后，所述主機實時監(jiān)測自身逆變電壓當前相角值到下一目標相位值間的時間差，并判斷所述時間差是否等于繼電器閉合延時值，若等于，則所述主機通過所述數(shù)據(jù)總線向各所述從機廣播繼電器閉合標志位信號。

25、優(yōu)選地，當所述儲能變流器包括依次連接逆變全橋模塊、逆變?yōu)V波器；所述逆變?yōu)V波器用于提供逆變電壓采樣值、電感電流采樣值時，所述主機和各所述從機均以所對應的額定電壓為目標電壓，以微電網(wǎng)所對應的額定頻率為目標功率，以預設斜率從零開始形成自身的逆變電壓的步驟包括：

26、依據(jù)所述目標功率確定目標角頻率；將所述目標角頻率轉換為相角；

27、依據(jù)所述預設斜率與所述目標電壓從零開始構建自身的逆變電壓，并確定所述逆變電壓所對應的幅值；

28、依據(jù)所述幅值與所述相角確定電壓外環(huán)參考值；

29、依據(jù)所述電壓外環(huán)參考值與所述逆變電壓采樣值確定電流內環(huán)參考值；

30、依據(jù)所述電流內環(huán)參考值與所述電感電流采樣值確定驅動信號，以驅動各所述儲能變流器執(zhí)行恒壓恒頻的交流軟啟動。

31、優(yōu)選地，所述依據(jù)所述電流內環(huán)參考值與所述電感電流采樣值確定驅動信號的步驟包括：

32、依據(jù)所述電流內環(huán)參考值與所述電感電流采樣值確定初始調制參考信號；

33、依據(jù)所述逆變電壓采樣值與所述初始調制參考信號確定最終調制參考信號；

34、依據(jù)預設調制比與所述最終調制參考信號確定調制發(fā)波參考信號；

35、依據(jù)預設載波信號與所述調制發(fā)波參考信號確定驅動信號。

36、優(yōu)選地，所述調制發(fā)波參考信號的表達式為：

37、

38、其中，vpwm_ref為調制發(fā)波參考信號的幅值，vtri為預設載波信號的幅值，vnus為直流母線電壓采樣值，為調制比，vmod_ref為最終調制參考信號。

39、第二方面，本發(fā)明還提供一種儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)，所述儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)用于執(zhí)行如上述第一方面任一項所述的微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法。

40、本發(fā)明實施例的有益效果包括，例如：

41、一種微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法及儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)，其中，微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法應用于儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)。上述系統(tǒng)由多個儲能變流單機構成，儲能變流單機包括依次連接的儲能電池與儲能變流器，每一個儲能變流器的交流輸出端均分別通過繼電器與交流母線連接；且各儲能變流器間通過所述數(shù)據(jù)總線連接。上述微電網(wǎng)帶載軟啟動控制方法包括以下步驟：任選一儲能變流器為主機，其余各儲能變流器為從機，控制單元向主機發(fā)送軟啟動指令；主機通過數(shù)據(jù)總線向各從機廣播軟啟動指令。接收軟啟動指令后，各繼電器保持斷開，主機和各從機均同步執(zhí)行恒壓恒頻的交流軟啟動，構建自身的逆變電壓。主機和各從機均實時檢測自身的逆變電壓，并依據(jù)逆變電壓判斷交流軟啟動是否完成；若均完成，主機向各從機廣播繼電器閉合信號；各繼電器依據(jù)繼電器閉合信號閉合，以結束微電網(wǎng)帶載軟啟動。本發(fā)明中繼電器閉合前，儲能變流器并聯(lián)系統(tǒng)內所有儲能變流器均已完成交流逆變電壓的同幅、同頻、同相控制，且通過控制邏輯使所有儲能變流器所對應的繼電器盡可能在同一個交流相角過零處同時閉合，最大程度上減少了電流沖擊和功率波動，保證了微電網(wǎng)下帶載軟啟動的穩(wěn)定性。